PBL教學(xué)模式的探索與實踐

【摘 要】PBL教學(xué)模式是近年興起的以問題為基礎(chǔ)、以學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式。本文利用PBL教學(xué)模式，嘗試改變傳統(tǒng)把學(xué)生當(dāng)成“知識的容器，考試的工具”的教學(xué)模式，以具體的項目（任務(wù)）為載體，在完成任務(wù)的過程中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，融會貫通“機(jī)”和“電”兩方面的內(nèi)容，拓展工程實踐能力，引導(dǎo)學(xué)生了解實踐的內(nèi)涵，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，初步培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的綜合實踐能力。

【關(guān)鍵詞】PBL 教學(xué)效果 機(jī)電一體化 工程認(rèn)識

【中圖分類號】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）36-0041-03

以學(xué)生為主體、以問題為中心的基于問題的教學(xué)模式（PBL，Problem-Based Learning）（以下簡稱PBL），是在教師的整體把握和指導(dǎo)下，把學(xué)習(xí)置于有真實工程背景的問題情景中，讓學(xué)生通過分析真實問題，學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識，進(jìn)而形成解決問題的技能，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力。其精髓在于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不再是盲目地復(fù)制和運用知識，而是發(fā)揮問題對學(xué)習(xí)過程的指導(dǎo)作用，目標(biāo)明確，積極主動地去探尋答案。

機(jī)電一體化系統(tǒng)認(rèn)識環(huán)節(jié)的授課對象是缺乏工程實踐經(jīng)歷的大學(xué)一年級學(xué)生。教學(xué)目的與任務(wù)是普及基本工程知識，初步建立工程概念，激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。在傳統(tǒng)教學(xué)中，如何克服學(xué)生的畏難情緒、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，一直是困擾教師的一個難題。在現(xiàn)有的條件下（學(xué)時少、場地小、設(shè)備少、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱），為了更好地完成教學(xué)任務(wù)，體現(xiàn)教學(xué)效果，本文嘗試在工程認(rèn)識課程教學(xué)過程中引入PBL教學(xué)模式，經(jīng)過實踐取得了良好的教學(xué)效果。

一 PBL教學(xué)模式的特點

PBL是基于現(xiàn)實世界的以學(xué)生為中心的教育方式，1969年由美國的神經(jīng)病學(xué)教授Barrows在加拿大的麥克馬斯特大學(xué)首創(chuàng)，目前已成為國際上較流行的一種教學(xué)方法。以此類教學(xué)法出名的世界著名院校包括荷蘭的頂級大學(xué)馬斯特里赫特大學(xué)等。

與傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法不同，PBL強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的主動學(xué)習(xí)為主，而不是傳統(tǒng)教學(xué)中的以教師講授為主；PBL將學(xué)習(xí)與更大的任務(wù)或問題掛鉤，使學(xué)習(xí)者投入問題中；它設(shè)計真實的任務(wù)，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)置于復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力。

由于PBL教學(xué)模式是以項目和案例為核心的，而項目和案例都是學(xué)生能夠直接感受和體驗到的東西，因此學(xué)生能夠很快理解教學(xué)內(nèi)容，并且印象深刻。在實際訓(xùn)練項目中，要求學(xué)生跟著教師共同學(xué)習(xí)和探討，要求學(xué)生根據(jù)項目任務(wù)書的要求進(jìn)行設(shè)計，學(xué)生通過合作分工、討論任務(wù)的實施方案，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的合作與協(xié)調(diào)能力。總之，讓學(xué)生跟著項目的進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考。

二 PBL教學(xué)模式的應(yīng)用實踐

PBL教學(xué)模式包括設(shè)計問題、組建項目小組、制訂項目實施方案、項目實施和評價與反思五個環(huán)節(jié)。根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)認(rèn)識單元的特點，具體實施如下。

1.設(shè)定情境，提出問題

問題是PBL教學(xué)的起點，也是實施PBL教學(xué)的關(guān)鍵。在設(shè)計問題時，教師應(yīng)該充分考慮機(jī)電一體化系統(tǒng)認(rèn)識單元的術(shù)語抽象、知識面繁雜、實踐性強(qiáng)，授課對象的工程實踐經(jīng)驗少、基礎(chǔ)知識薄弱等特點，同時應(yīng)注意問題的開放性和真實性。例如：如何設(shè)計一款能幫助盲人過馬路的導(dǎo)盲車；如何設(shè)計一套電梯安全輔助系統(tǒng)，提升電梯發(fā)生故障時轎廂內(nèi)人員的生存概率；是否可以設(shè)計一輛具備與前車距離小于1米就自動剎車的智能汽車等任務(wù)。這些任務(wù)與學(xué)生的興趣及生活實際相關(guān)，與時代氣息和社會的需求相聯(lián)系，易使學(xué)生產(chǎn)生共鳴，能更好地體驗到探究的價值和意義，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動機(jī)。

2.組建學(xué)習(xí)小組

上課班級一般為60人左右，約分為20個小組，每組由2～3人組成，確定組長，按照小組成員的興趣愛好、認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格等分配任務(wù)，組內(nèi)成員按照分工，利用課余時間通過網(wǎng)絡(luò)搜索、查閱圖書、咨詢老師等方式，收集、分析和整理項目所需的相關(guān)信息。

3.明確目標(biāo)，制訂項目實施方案

在教師指導(dǎo)下，根據(jù)課程的大綱要求及特點，制訂小組總體學(xué)習(xí)目標(biāo)及個人學(xué)習(xí)計劃，學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)包括知識目標(biāo)、技能目標(biāo)、情感目標(biāo)。務(wù)必要讓學(xué)生明確，完成任務(wù)僅僅是一個過程，在這個過程中獲得的經(jīng)驗和知識、與人溝通的能力等才是主要目標(biāo)，一定要避免學(xué)生為了做而做。

明確任務(wù)目標(biāo)后，學(xué)生根據(jù)研究項目的工作要求（項目周期、零件限制、動作要求等）經(jīng)過組內(nèi)討論，對項目進(jìn)行全面分析后，組長擔(dān)當(dāng)項目經(jīng)理的角色，對任務(wù)進(jìn)行劃分，包括：工作步驟、人員分工、作品功能檢驗等，組內(nèi)成員按照分工，獨立收集、分析和整理項目相關(guān)信息，確定所承擔(dān)子項目的設(shè)計工作計劃。

4.項目實施

這是PBL教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。在這一階段，各小組按照之前制訂的項目實施方案，進(jìn)行機(jī)電作品的設(shè)計、組裝與調(diào)試。在這一過程中，涉及以下幾個主要環(huán)節(jié)：（1）自主學(xué)習(xí)。在此環(huán)節(jié)可檢驗之前各個組員按照分工所準(zhǔn)備的先驗知識是否有效，不管項目最終是否成功，都可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及主動探究的欲望。（2）團(tuán)隊協(xié)作。在組裝作品的過程中，可讓小組成員認(rèn)識到其是否具備團(tuán)隊合作的能力，比如，各個組員是否能保證子項目的順利完成，如果某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，其他成員是否能在保證自身所承擔(dān)子項目順利完成的同時，對需要幫助的成員給予必要的援助；是否具有為保證項目順利實施而奉獻(xiàn)的精神。（3）發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。這是實踐環(huán)節(jié)要求的核心能力之一，通過之前準(zhǔn)備的先驗知識，根據(jù)現(xiàn)場出現(xiàn)的實際狀況，小組成員之間經(jīng)過分析和交流，解決所遇到的問題。（4）教師的引導(dǎo)。PBL教學(xué)模式雖然沒有“滿堂灌”的講授，但并沒有減輕教師在教學(xué)過程中的負(fù)擔(dān)，周密詳細(xì)的課前備課遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要教師能充分關(guān)注課堂動態(tài)，及時收集反饋信息，根據(jù)學(xué)生情況適時對教學(xué)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。

在項目實施過程中，有的項目小組設(shè)計的具有預(yù)碰撞功能的小車到達(dá)指定位置時依然沒有停止，教師首先鼓勵項目小組成員進(jìn)行討論，查找小車不能自動停止的原因，如果長時間的查找也未能找到原因，可提醒學(xué)生觀察傳感器及電動機(jī)的導(dǎo)線連接是否正確，檢查電機(jī)控制程序是否正確。引導(dǎo)學(xué)生自主地去探究問題的本質(zhì)，做到“授人以魚，不如授人以漁”。

5.評價與反思

在PBL教學(xué)實施過程中，有時會出現(xiàn)個別學(xué)生承擔(dān)任務(wù)過重，而有些學(xué)生存在“搭便車”的現(xiàn)象。有的小組雖然作品制作成功，但在制作過程中，小組成員分工不明確、互相交流不通暢，甚至有的成員僅僅是按照組長的安排來工作，完全沒有思考的過程，對于所承擔(dān)的任務(wù)到底是如何實現(xiàn)的，涉及了多少知識的運用完全不清楚，此時非常有必要開展有效的教學(xué)評價及學(xué)生反思。在教學(xué)評價中，教師要扮演好管理者、協(xié)調(diào)者、參與者等多種角色，要讓學(xué)生意識到自己在小組中的責(zé)任和作用，把握好評價標(biāo)準(zhǔn)，采用多角度的評價方式。教師作為學(xué)習(xí)活動的組織者和指導(dǎo)者參與其中，督促各小組開展活動，讓學(xué)生充分認(rèn)識到自己的主體地位，強(qiáng)調(diào)學(xué)生不僅是學(xué)習(xí)者，更是合作者和探究者，從而調(diào)動學(xué)生的積極性。同時，要發(fā)揮核心成員的才能，鼓勵不太活躍的成員參與，以確保每個成員都能積極、主動地參與到活動中。

評價的內(nèi)容包括項目的完成情況、各知識點的掌握、學(xué)生處理問題的方法以及學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度等。項目的評價方式包括自我評價與他人評價，他人評價包括項目小組成員之間的互評與教師的評價。

三 結(jié)束語

與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，PBL教學(xué)模式充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的精髓，通過PBL教學(xué)法的應(yīng)用，學(xué)生反饋：通過動手參與一個具體項目（機(jī)電一體化產(chǎn)品）的設(shè)計與制造，他們在產(chǎn)品設(shè)計、制造、加工、調(diào)試等工程建設(shè)的過程中，加深了對所學(xué)理論知識的了解，了解了這些枯燥的公式能在現(xiàn)實生活中創(chuàng)造什么樣的價值。此外，幫助學(xué)生建立了工程意識，了解了工程的概貌以及在工程實踐中對工程師個人能力、素質(zhì)的要求有哪些；通過理論知識與動手實踐相結(jié)合，完成貼近生活的具體項目，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其明確了學(xué)習(xí)動機(jī)，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，有效地提升了課堂學(xué)習(xí)效率。

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〔責(zé)任編輯：龐遠(yuǎn)燕、汪二款〕